CIMAC høstmøte 24. okt. 2012 NOx tiltak - brukererfaringer (fartøy) Erik Hennie MARINTEK avd. Energisystemer og teknisk operasjon Norsk Marinteknisk Forskningsinstitutt
NOx-tiltak - undersøkelse - brukererfaringer Bakgrunn: Ønske om å vite mer om de praktiske erfaringene fra tiltakene støttet i marin sektor (fase 1) Erfaringer som evt. kan dras nytte av i fase 2 av tiltaksstøtte (2011-2017). Større fokus på: NOx tiltakets effektivitet Tiltaket er "bærekraftig" (tiltaket er varig, ikke medfører økte kostnader, økt forbruk, ikke mer manntid for operasjon av fartøy etc.). Gjennomføring : Intervju på fartøy, fortrinnsvis maskin mannskapet (1. hands informasjon) Web-basert spørreskjema
Intervju -- ønske om å dekke: SCR EGR 2-3 forskjellige fartøytyper (f. eks. PSV/AHTS og fiskefartøy) fartøy av samme type/samme drift men vidt forskjellig rensegrad, om mulig også case med forskjellige driftsprofiler på hver fartøytype fartøy hvor det er stor variasjon // avvik i beregnet rensegrad forskjellige SCR leverandører kun få alternativer Motor teknisk (Lav NOx) min. 2 forskjellige fartøytyper fartøy med 100% lav NOx ombygging Vannbaserte tiltak kun få alternativer Gassdrift min. to forskjellige fartøytyper ( PSV og ferge) både "gas only" og DF
Intervju-tema: Innhente mannskapets erfaringer med: implementering av tiltaket om bord (hva er gjort) operasjon (evt. påvirkning på maskineri) vedlikehold feil/nedetid opplæring måling/verifikasjon/rapportering evt. forslag til forbedringer
Oversikt over intervjuer: SCR: Offshore fartøy: 6 (nybygg 2006-2010) EGR: Fiskefartøy: 3 (retrofit 2008-2009) Offshore fartøy: 1 (retrofit 2009) Lav NOx: Kranfartøy: 1 (retrofit 2009) Offshore fartøy: 2 (retrofit 2009-2010) Fiskefartøy: 1 (retrofit 2008) Vann-basert: Annet: 1 (retrofit 2008) Bulk fartøy: 1 (retrofit 2009) Gass: Fiskefartøy: 1 (nybygg 2011) Offshore fartøy: 2 (nybygg 2003-2009) LPG tanker: 1 (retrofit 2011) Kat. filter: Ferge.: 1 (nybygg 2011) Passasjer : 1 (retrofit 2011, terminert 2011)
SCR Implementering: - SCR er tiltak er dominerende i antall. Intervjuene dekker offshore fartøy og fiske fartøy. 5 forskjellige SCR leverandører. Anlegg med fra 3000 til snart 30000 driftstimer. For offshore fartøyene er SCR anlegg satt inn ved nybygg, mens for fiskefartøyene retrofit. - Stor forskjell i strategi for styring/kontroll (urea dosering basert på kontinuerlig NOx måling versus forhånds innstilt som funksjon av last). - Ikke alle anlegg har system for sotblåsing, ei heller avgass bypass. Operasjon/drift: - Langt de fleste feil og mangler rapportert tidlig i driftsfasen. Stor forskjell fra fartøy til fartøy både hva angår antall og type feil. - Alt overveiende iht. forventning. Få driftsstans pga. SCR anlegget - Noen anlegg rapportere hyppig sotblåsing
SCR forts. Vedlikehold: -Skifte av filter i urea system og for NOx måler -Jevnlig oppfølging fra service personell. Mannskap mener dette har vært viktig for problemfri drift - Ikke erfart økt vedlikehold eller mer driftsforstyrrelser med driftstid Opplæring: -Kunne vært bedre, men "reddes" av opplæring via service mann når denne er ombord Annet: - Anleggene er langt på vei fullautomatisert og mannskapet har lite innsikt i teknologien. - Bunkring av urea krever ekstra logistikk planlegging - Behov for lett tilgjengelig informasjon om: -NOx og ureaforbruk versus en "ny-tilstand" -Utvikling av trykkfall -Ingen NOx verifikasjonsmåling på katalysator elementer med akkumulert driftstid.
SCR forts. Rensegrad: Fartøy Teknisk rensegrad (%) PSV (8) 92 73 AHTS (9) 94 75 Fiske (15) 94 76 Operasjonell rensegrad (%) Etter-rensing av avgass ved f.eks. SCR åpner for en strategi med å optimere maskineri mot lavt forbruk og så lite sot / PM som mulig. Mange mener dette er en fornuftig strategi en setting med Tier III NOx krav.
Gassdrift DF Fartøy: Nybygg offshore fartøy. Hele spekteret av driftstid (2003-2011). Ett fartøy retrofit. Driftsproblemer: Erfart i startfasen. Vesentlig mindre på de nyere installasjonene. Vedlikehold: Har gått ned på de nyere fartøyene Opplæring: Generelt fornøyd. Mulig å forbedre, spesielt for nye mannskaper ukjent med gassdrift fra før Bank: Kan oppstå ved lastvariasjon i røff sjø eller ved raske lastpåslag. Etter noe tids lavlast operasjon. Tas automatisk hand om av deteksjonssystemet. Sjelden automatisk overgang til diesel pga. bank Gass systemer: De få gasslekkasjene som er erfart har blitt handtert av dobbeltrør system Annet - HC ikke målt - Mindre forbruk av smøreolje og renere enn dieseldrift - Kan bunkringsprosessen forenkles? Regelverk
Gassdrift SI Fartøy: Nytt fartøy med kort driftstid (<1000 timer, nå ca. 5000 timer) Driftsproblem: - Så langt ikke erfart problemer - Mannskap mente det var gjort forbedringer Arrangement og løsninger i maskinrom og på motorer Transient respons Rutiner for vedlikehold Vedlikehold: Noe tidlig, men indikasjoner på redusert vs eldre gassferger Opplæring: Oppleves som tilfredsstillende. Også mannskap med gass erfaring Bank: Så langt ikke erfart Gass systemer: Ikke erfart lekkasjer eller driftsproblem med systemer Annet: - Ikke målt HC - Bunkring tar tid (forenkling, regelverk)
Motor modifikasjon - Lav NOx Implementering: -Retrofit utført av motorleverandør ifm. planlagt stopp Operasjon/drift: -Stor forskjell på hva som er erfart. -Varierende grad av feil, særlig i tidligfasen - Rapportert variasjon både hva angår drivstoff forbruk, røyk (særlig på dellast), smøreoljeforbruk, avgass temperatur Annet: - Kontroll av oppnådd NOx red. effekt. Eksempel med urealistisk høyt NOx nivå før modifikasjon
EGR Fellesnevner på de få anlegg som har vært/er i drift er forurensning av motor (kompressor, luft manifold og kanaler i topplokk). Spesielt som følge av lavlast operasjon. Økt vedlikehold som følge EGR gis best forutsetninger dersom det integreres av motorbygger sammen med motor, gjerne fra en ny-tilstand. Dette innebære en utvikling og testfase hvor EGR og motor optimeres sammen.
Vannbaserte tiltak (få anlegg) Fuktig av ladeluft (injeksjon av vann i ladeluft fra egen evaporator): Nybygg fra 2011, begrenset operasjonstid Ikke så langt erfart driftsproblem Ikke registrert endring i motor karakter eller forbruk med og uten anlegg i drift, kun noe lavere avgasstemp. Ingen automatisk logging av anleggets driftstid. Må loggføres av mannskap. Kunne tenke seg flowmeter på vannforbruk. NOx reduksjon på over 80%?? (urimelig mye). Egne målinger på bla. HAM har gitt maks. 50%. Emulsjon (vann i drivstoff) Eldre fartøy, emulsjons utrustning installert i 2009 Tilnærmet problemfri drift 2009 og 2010. Mangelfull dokumentasjon på anleggets driftstid. Ute av drift i 2011. Utskifting av komponenter primo 2012, justert og restartet. Oppgitt NOx reduksjon på ca. 20%
Sluttkommentar: Mangel på NOx verifisering etter noe driftstid, kun verifikasjon på "nytt/ny-tunet" anlegg Viktighet av opplæring og motivasjon av mannskap Mannskap bør gis mulighet til å "oppdage" et signifikant avvik i rensegrad Viktighet av å involvere motorprodusent, spesielt ved retrofit tiltak. Tiltaket bør være en integrert utprøvd "pakke". HC måling på gassdrift Krav om et minimum av dokumentasjon av "NOx reduksjons effektivitet" før implementering permanent i fullskala Fra brukerundersøkelse --- anbefalt tiltak: - SCR - Gassdrift - Lav NOx motor ombygging (så sant det ikke påvirker fuel-forbruk negativt) Samtlige med forbedrings-potensial EGR Har potensial. Krever utvikling og optimering sammen med motor som en total-pakke Eksempel: Utvikling som nå gjøres på større 2-taktere.
Norsk Marinteknisk Forskningsinstitutt Takk for oppmerksomheten!